Primární vs. sekundární aktivní transport
Aktivní transport je metoda, která přenáší mnoho látek přes biologické membrány proti jejich koncentračním gradientům. Aby bylo možné tlačit molekuly proti koncentračnímu gradientu, je vynakládána volná energie. V eukaryotických buňkách k tomu dochází na plazmatické membráně buňky a membránách specializovaných organel, jako jsou mitochondrie, chloroplasty atd. Aktivní transport vyžaduje vysoce specifické nosné proteiny v plazmatické membráně a tyto proteiny mají schopnost přenášet látky proti koncentračnímu gradientu, proto označované jako „čerpadla“. Mezi hlavní role aktivního transportu patří prevence buněčné lýzy, udržování nestejných koncentrací různých iontů na obou stranách buněčné membrány a udržování elektrochemické rovnováhy přes buněčnou membránu. K aktivnímu přenosu může dojít dvěma různými způsoby, a toprimární aktivní transport a sekundární aktivní transport.
Co je primární aktivní transport?
V primárním aktivním transportu jsou kladně nabité ionty (H +, Ca2 +, Na + a K +) transportovány přes membrány transportními proteiny. Primární aktivní transportní pumpy, jako je fotonová pumpa, kalciová pumpa a sodno-draselná pumpa, jsou velmi důležité pro udržení buněčného života. Například vápníkové čerpadlo udržuje gradient Ca2 + přes membránu a tento gradient je důležitý pro regulaci buněčných aktivit, jako je sekrece, sestava mikrotubulů a svalová kontrakce. Také pumpa Na + / K + udržuje membránový potenciál přes plazmatickou membránu.
Co je sekundární aktivní transport?
Zdrojem energie sekundárních aktivních transportních čerpadel je koncentrační gradient iontu vytvořený čerpadly primární energie. Přenosové látky jsou proto vždy spojeny s přenosovými ionty, které jsou odpovědné za hnací sílu. Ve většině živočišných buněk je hnací silou sekundárního aktivního transportu koncentrační gradient Na + / K +. Sekundární aktivní transport nastává dvěma mechanismy zvanými antiport (výměnná difúze) a symport (kotransport). V antiportu se hnací ionty a transportní molekuly pohybují v opačném směru. Tímto mechanismem dochází k výměně většiny iontů. Například spojený mechanismus chloridových a hydrogenuhličitanových iontů přes membránu je iniciován tímto mechanismem. V symportu se rozpuštěné a hnací ionty pohybují stejným směrem. Například,cukry, jako je glukóza a aminokyseliny, jsou tímto mechanismem transportovány přes buněčnou membránu.
Jaký je rozdíl mezi primárním a sekundárním aktivním transportem?
• V primárním aktivním transportu proteiny hydrolyzují ATP k přímému napájení transportu, zatímco v sekundárním aktivním transportu se hydrolýza ATP provádí nepřímo k napájení transportu.
• Na rozdíl od proteinů zapojených do primárního aktivního transportu transportní proteiny zapojené do sekundárního aktivního transportu neporušují molekuly ATP.
• Hnací síla sekundárních aktivních čerpadel se získává z iontových čerpadel, která jsou výsledkem primárních aktivních transportních čerpadel.
• Iony jako H +, Ca2 +, Na + a K + jsou transportovány přes membránu primárními aktivními pumpami, zatímco glukóza, aminokyseliny a ionty jako hydrogenuhličitan a chlorid jsou transportovány sekundárním aktivním transportem.
• Na rozdíl od sekundárního aktivního transportu udržuje primární aktivní transport elektrochemický gradient přes plazmatickou membránu.
